1、填方区建筑物地基方案选择摘 要本文结合实际工程应用，介绍了在填方区建筑物地基处理方式的选择方法。同时通过对填方区灰库地基处理方式技术经济比较得出结论：通过调整基础埋深和选择合理的基础形式，在满足承载力和变形要求的情况下，宜优先选择天然地基。 关键词填方区 地基处理形式 承载力 中图分类号：TU357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0172-01 前言 选择建筑填方区的地基处理形式有多种，常用的方法有：振冲加固、灰土挤密桩法、强夯法、桩基础等，众所周知，每一种地基处理方法都有其适用范围和局限性，不管采用什么地基处理方法，处理后的地基承载力都是备受重视的一个主要问题
2、，其地基处理的经济性也在考虑范围中。 1 工程概况 国电建投内蒙古有限公司布连电厂一期工程拟建 3 座相同的干灰库，并排布置，每座灰库的内径为 12m，库顶高 26m，存灰段高度 14m，有效容量 1500m3，每个灰库的灰重 12000KN，另加排灰设备、除灰管道、风选设备、气化设备、气化板等约 600KN。因全厂的0.000 标高相对于厂区绝对标高 1355.30，灰库建筑区整平标高为 1348.251347.84，高差达 7.050m7.460m，属填方区。下面就如何选择该区域地基方案进行论证。 2 干灰库区域地质情况 根据地质勘查报告，本场地除上层场地平整填方层以下各层土地层岩性以第四
3、系风成粉细砂、细砂、粘性土和碎石土为主，按岩性及物理力学性质自上而下分为五层. 3 建筑场地类别及场地地震效应 本扩建场地的场地土类型为中硬土、建筑场地类别为类。 建筑场地地震动峰值加速度 0.084g，地震基本烈度为 6 度，地震动反应谱特征周期为 0.4s。本场地的饱和砂土不存在地震液化问题。 4 地下水及水、土腐蚀性评价 厂区内浅层地下水为上层滞水，主要接受大气降水的补给，水量较少，水位恢复较慢。年变幅在两米。灰库区域地下水位埋深为2.90m3.60m，水位标高为 1344.941344.65m。 该场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。场地土对混凝土结构和混凝土结构中
4、的钢筋均无腐蚀性。 5 冻土深度 厂区最大冻土深度：2.10m。 6 地基方案选择 6.1 拟采用的两种可行的地基方案 方案一：采用天然地基。 由于上层厚度 7m 左右填土不能用做天然地基持力层，层粉细砂属风积而成，呈松散状态，强度较低，亦不能作为天然地基持力层。所以基础埋深须做到-10m，利用层土作为天然基础持力层。： 方案二：采用振冲碎石桩复合地基方案。此方案适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。基础埋深按-6.5m 考虑，以层粉细砂为复合土层。 6.2 两种地基方案承载力计算如下： 方案一：采用天然地基，基础持力层座在第层细砂土层上，地基承载力特征值 240kPa，按建筑
5、地基基础设计规范 ）所给出的公式进行深度修正后承载力 375kPa 灰库基础埋深-10m，采用筏板基础，底板面积：560m2，经计算基础底面压力为 354.30kPa。小于深度修正后的地基承载力 fa=375kPa，地基承载力满足要求。 方案二：采用振冲碎石桩复合地基方案。基础埋深-6.500m，采用筏板基础，底板面积：560m2。经计算基础底面压力为 319.9kPa。 振冲碎石桩加固地基的机理是振冲施工时，一方面通过振冲器借助自重、水平激振力和高压水冲使泥浆排出孔外，形成大于振冲器直径的桩孔，再向孔内灌入砂石料，在振冲器的作用下，形成大直径高密度桩体，另一方面由于水冲振动使砂土处于饱和状态
6、，在振冲器强烈的振动下产生液化并重新排列罗致，在桩孔中加入粗骨料后，被振冲器挤入周围土层中，使砂土的密度增加，空隙率降低，土的内摩擦角和干密度增大，同时，振冲碎石桩是良好的排水减压通道，有效地消散超孔隙水压力，消除砂土液化，从面提高了地基土的承载力。通过桩体与桩间土体的共同作用，使复合地基承载力大幅提高。 结合本工程地层情况，按建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）第 7.2.8 条，根据公式：fspk=mfpk+（1-m）fsk m=d2/de2 式中：fspk振冲桩复合地基承载力特征值（KPa） fpk桩体承载力特征值，宜通过单桩载荷试验确定； fsk处理后桩间土承载力特征值（KP
7、a） 宜按当地经验取，如无经验时，可取天然地基承载力特征值。 m桩土面积置换率 d桩身平均直径 de一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径。 等边三角形布桩 de=1.05SS 为桩间距 计算如下： 经振冲后桩间土承载力特征值 fsk=120kPa， 桩体承载力特征值 fpk=400KPa（同厂区脱硫建筑载荷实验值） 要求处理后的复合地基承载力特征值 fspk250KPa 振冲碎石桩桩体到达下卧基岩，按建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）第 7.2.8 条，此时需要的桩体面积置换率为： m=（fspk-fsk）/（fpk-fsk）=（250-120）/（400-120）=0.464 选用
8、 55KW 振冲器振冲形成的桩体直径可达 6001000mm，桩径按900mm 设计计算，桩体截面积 Ap=3.14d2/4=0.636m2，一根桩承担的处理面积为： A=AP/m=0.636/0.464=1.37（m2） A=3.14de2/4 de=1.32m 等边三角形布桩：S=de/1.05=1.258m 选用等边三角形布置桩，计算为 s=1.258m，实际取桩间距s=1.300m， ，则实际面积置换虑为 m=0.465。 复合地基承载力特征值 fspk 验算： fspk=mfpk+（1-m）fsk=250.2kPa250kPa， 按建筑地基基础设计规范 （GB5007-2002）所给
9、出的公式进行深度修正： fa=fak+dm（d-0.5）=250.2+1x18x6=358.2（kPa） 计算结论：Fk=319.9kPafa=358.2kPa，地基承载力满足要求。地基处理后的变形计算应按现行国家规范执行。 振冲处理深度的确定：制桩时桩端应到达细砂、粉质粘土含砂砾-1、圆砾-2、泥质砂岩层。根据现行地基处理规范，桩长不宜小于4.0m，根据灰库区域地质剖面确定本区域桩长取 6.0m。振冲碎石桩处理范围根据建筑物的重要性和场地条件确定。设计碎石桩满堂布置，基础外边缘扩大一排桩。 褥垫层：振冲施工完成后，根据现行有关规定，清除表面泥浆，对场地进行整平，然后铺设一层厚度约 50cm
10、的砂卵石垫层，采用机械设备进行夯实。 6.3 两种地基方案技术比较结论： 采用天然地基方案：优点是施工简便，施工质量宜保证。缺点是基础埋深较深-10.000m，基坑需开挖约 10.000m 到持力层层土，基坑开挖工程量较大，且上层砂土层自然放坡比较困难，需采取一定措施保证基坑稳定。基础浇筑完后回填土较深约 7.300m，回填质量不易保证，基础混凝土用量加大。 采用振冲碎石桩符合地基方案：优点是基础埋深较浅-6.500m，沉降小，基坑开挖工程量小，基础浇筑完后回填土量小，回填深度约 4.200m.缺点：因层土为粉细砂层，成孔效果不容易保证，基坑开挖后再施工碎石桩，施工周期较长，当地施工用水有一定困难，其施工对周围已经施工的建筑物基础（如烟囱基础等）有影响。 6.4 两种地基方案经济比较（表 1） 从以上两种方案比较看：振冲碎石桩虽然也能满足使用要求，基坑开挖量相对较小，但造价较高，同时施工周期较长，施工用水量较大；天然地基方案，虽然基础沉降量比复合地基方案较大，但经计算能够满足规范要求。天然地基开挖相对较深，但施工周期较短，综合造价相对较低，因此经综合比较及与现场施工单位配合，推荐采用天然地基方案。7 结语 本工程采用天然地基方案虽然埋深较深、基础覆土深度较厚，在满足承载力及变形条件下，施工简便，质量宜保证，经济造价较低，灰库基础优先选用天然地基。
